KR100963415B1 - Liquid crystal display device and method for manufacturing using the same - Google Patents
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Abstract
본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판 중에서 신호 라인들이 교차 배열되는 영역에 슬릿 패턴을 형성 배치함으로써, 하부에 형성된 라인의 단차에 의하여 단선되는 것을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조 방법을 개시한다. 개시된 본 발명은 수직으로 교차 배열되어 구동신호와 데이터 신호를 인가하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되는 영역 상에 배치되어 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터; 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되어 한정하는 단위 화소 영역 상에 배치되어 있는 화소 전극; 및 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 게이트 전극이 교차 배열되는 영역, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되는 영역 상에 배치되어 있는 슬릿 패턴;을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention discloses a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same, which are prevented from being disconnected by a step of a line formed at a lower portion by forming a slit pattern in an area where signal lines cross each other in an array substrate of the liquid crystal display device. . The disclosed invention includes a gate bus line and a data bus line vertically arranged to apply a driving signal and a data signal; A thin film transistor disposed on a region where the gate bus line and the data bus line cross each other and serving as a switching function; A pixel electrode disposed on a unit pixel region in which the gate bus lines and the data bus lines are cross-aligned and defined; And a slit pattern disposed on a region where the drain electrode and the gate electrode of the thin film transistor are arranged to cross each other and a region where the gate bus line and the data bus line are arranged to cross each other.
여기서, 상기 드레인 전극과 게이트 전극이 교차 배열되는 영역 사이에는 배치되는 슬릿 패턴은 2~3개이고, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되는 영역 사이에 배치되는 슬릿 패턴의 개수는 2개 이상인 것을 특징으로 한다.Here, two to three slit patterns are disposed between the drain electrode and the gate electrode, and the number of the slit patterns disposed between the gate bus line and the data bus line is at least two. It is characterized by.
화소, 슬릿, 패턴, 단선, 교차, LCDPixel, Slit, Pattern, Single Line, Intersecting, LCD
Description
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치 화소 구조를 도시한 평면도.1 is a plan view showing a pixel structure of a liquid crystal display device according to the prior art.
도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 박막 트랜지스터 영역을 확대한 도면.2 is an enlarged view of a thin film transistor region of a liquid crystal display according to the related art.
도 3a는 상기 도 2의 A-A' 영역을 수직 절단한 단면도.3A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2;
도 3b는 상기 도 2의 B-B' 영역을 수직 절단한 단면도.3B is a cross-sectional view taken along the line BB ′ in FIG. 2;
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 화소 구조를 도시한 평면도.4 is a plan view showing a pixel structure of a liquid crystal display device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 액정표시장치의 박막 트랜지스터 영역을 확대한 도면.5 is an enlarged view of a thin film transistor region of a liquid crystal display according to the present invention;
도 6a는 상기 도 5의 C-C' 영역을 수직 절단한 단면도.6A is a cross-sectional view taken along the line CC ′ in FIG. 5.
도 6b는 상기 도 5의 D-D' 영역을 수직 절단한 단면도.6B is a cross-sectional view taken along the line D-D 'of FIG. 5;
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
201a, 201b: 게이트 버스 라인 203a, 203b: 데이터 버스 라인201a and 201b:
205: 게이트 전극 206a, 206b: 소오스/드레인 전극205:
207: 액티브층 209a, 209b: 화소 전극207:
220: 슬릿 패턴220: slit pattern
본 발명은 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 액정표시장치의 어레이 기판 중 라인들이 서로 교차하는 영역 상에 슬릿 패턴(slit pattern)을 형성함으로써 라인 단선(line open)을 방지한 액정표시장치 및 그 제조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display and a method of manufacturing the same, and more particularly, to prevent line open by forming a slit pattern on a region where lines cross each other in an array substrate of the liquid crystal display. A liquid crystal display device and a manufacturing method thereof are provided.
일반적으로 현대 사회가 정보 사회화로 변해 감에 따라 정보표시장치의 하나인 액정표시장치 모듈의 중요성이 점차로 증가되어 가고있다. 지금까지 가장 널리 사용되고 있는 CRT(cathode ray tube)는 성능이나 가격적인 측면에서 많은 장점을 갖고 있지만, 소형화 또는 휴대성 측면에서 많은 단점을 갖고 있다.In general, as the modern society changes to the information socialization, the importance of the liquid crystal display module, which is one of the information display devices, is gradually increasing. Cathode ray tube (CRT), which is widely used so far, has many advantages in terms of performance and cost, but has many disadvantages in terms of miniaturization or portability.
반면에 액정표시장치는 가격 측면에서 다소 비싸지만 소형화, 경량화, 박형화, 저 전력, 소비화 등의 장점을 갖고 있어 CRT의 단점을 극복할 수 있는 대체수단으로 주목되고 있다.On the other hand, the liquid crystal display device is a little expensive in terms of price, but has been attracting attention as an alternative means to overcome the disadvantages of the CRT because it has advantages such as miniaturization, light weight, thinness, low power, consumption.
상기 액정표시장치는 박막 트랜지스터가 배열된 어레이 기판과, 레드(Red), 그린(Green), 블루(Blue) 컬러 필터 층이 형성된 컬러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착된 구조를 하고 있다.The liquid crystal display device has a structure in which an array substrate on which thin film transistors are arranged and a color filter substrate on which red, green, and blue color filter layers are formed are bonded to each other with a liquid crystal interposed therebetween.
상기와 같이 어레이 기판과 컬러 필터는 여러번의 마스크 공정에 따라 금속 막과 절연 막을 증착하고 패터닝하여 제조한다.As described above, the array substrate and the color filter are manufactured by depositing and patterning a metal film and an insulating film according to several mask processes.
일반적으로 액정표시장치의 어레이 기판을 제조하는데는, 5, 6, 7, 8마스크 공정을 사용하였으나, 마스크 공정의 증가는 액정표시장치의 제조 단가를 상승 시키는 원인이 되므로, 최근에는 마스크 공정을 줄이는 연구가 활발히 진행되어 채널 층과 소오스/드레인 전극을 동시에 형성하는 4마스크 공정이 행해지는 추세이다.Generally, 5, 6, 7, and 8 mask processes were used to manufacture an array substrate of a liquid crystal display device. However, an increase in the mask process causes an increase in the manufacturing cost of the liquid crystal display device. As research is actively conducted, a four-mask process for simultaneously forming a channel layer and a source / drain electrode is performed.
먼저, 투명한 유리 기판 상에 금속막을 증착하고, 식각하여 게이트 버스 라인과 게이트 전극을 형성하는 제 1 마스크 공정, 계속해서 게이트 절연막, 비정질 실리콘막, 도핑된 비정질 실리콘막을 도포 하고, 계속해서 소오스/드레인 금속막을 증착한 다음, 연속적으로 식각하여 소오스/드레인 전극과 채널 층을 동시에 형성하는 제 2 마스크 공정, 상기 소오스/드레인 전극이 완성되면 소자 보호를 위하여 보호막을 도포한 다음 콘택홀을 형성하는 제 3 마스크 공정, 상기 보호막이 형성된 기판 상에 ITO 투명 금속막을 증착하고 식각하여 화소전극을 형성하는 4마스크 공정으로 제조된다.First, a metal film is deposited on a transparent glass substrate, and then etched to form a gate bus line and a gate electrode, followed by applying a gate insulating film, an amorphous silicon film, and a doped amorphous silicon film, followed by source / drain A second mask process of simultaneously depositing a metal film and subsequently etching to form a source / drain electrode and a channel layer at the same time; a third process of applying a protective film to protect the device when the source / drain electrode is completed; A mask process and a mask process are performed by depositing and etching an ITO transparent metal film on the substrate on which the protective film is formed to form a pixel electrode.
상기와 같은, 4마스크 공정이 성공적으로 이루어지기 위하여, 소오스 드레인 전극형성과 액티브 층 영역의 형성을 동시에 하는 하프 톤 마스크를 사용하여, 포토레지스트막을 하프 톤으로 패터닝하여 식각하는 방법이 있고, 포토레지스트막을 노광할 때, 분해능 이하의 슬릿형 패턴을 삽입한 마스크를 사용하여 식각하는 방법을 사용한다.In order to successfully perform the four-mask process as described above, there is a method of etching a photoresist film by halftone using a halftone mask that simultaneously forms the source drain electrode and the active layer region. When exposing a film, the method of etching using the mask which inserted the slit-type pattern below the resolution is used.
상기에서는 4마스크 공정 단계를 설명하였지만, 4, 5, 6, 7 마스크 공정에서 어레이 기판 상에 형성되는 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 수직으로 교차 배열되면서 오버랩 되는데, 이때, 오버랩 되는 영역에서 게이트 버스라인에 의하여 일정한 단차가 발생한다. In the above description, the four mask process steps are described. In the 4, 5, 6, and 7 mask processes, the gate bus lines and the data bus lines formed on the array substrate are vertically intersected and overlapped with each other. A constant step occurs by the line.
이러한 단차는 상기 어레이 기판의 제조 과정에서 데이터 버스 라인, 소오스/드레인 전극의 오픈을 유발하기 때문에 이를 방지하기 위하여 다양한 방법에 의한 화소 구조를 연구하고 있다.Since the step causes the opening of the data bus line and the source / drain electrodes in the manufacturing process of the array substrate, the pixel structure by various methods is studied to prevent this step.
도 1은 종래 기술에 따른 액정표시장치의 어레이 기판 구조를 도시한 평면도이다.1 is a plan view illustrating an array substrate structure of a liquid crystal display according to the related art.
도 1에 도시된 바와 같이, 투명성 절연 기판 상에 다수개의 게이트 버스 라인(101a, 101b)과 데이터 버스 라인(103a, 103b)이 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 영역을 한정하고 있다.As illustrated in FIG. 1, a plurality of
그리고, 상기 게이트 버스 라인들(101a, 101b)과 데이터 버스 라인들(103a, 103b)이 수직으로 교차 배열되는 영역 상에는 스위칭 소자인 TFT(Thin Film Transistor)가 형성 배치되어 있고, 단위 화소 영역 상에는 투명성 ITO(Indium-Tin-Oxide : ITO) 금속으로 형성된 화소 전극(109a, 109b)이 배치되어 있는 구조로 되어 있다.A thin film transistor (TFT), which is a switching element, is formed on a region where the
상기 게이트 버스 라인(101a, 101b)과 상기 데이터 버스 라인(103a, 103b)이 오버 랩되도록 배치되어 있는데, 두 라인 사이에는 게이트 절연막과 액티브 층(107)이 개재되어 있고, 상기 액티브 층(107) 상에는 상기 데이터 버스 라인(103a)과 소오스/드레인 전극(106a, 106b)이 배치되어 있다.The
상기 액티브 층(107)은 비정질 실리콘 막과, n+ 비정질 실리콘 막으로 구성되어 있는데, 상기 TFT 형성 과정에서 채널 층과 오믹 콘택층으로 형성된다.The
그리고, 상기 데이터 버스 라인(103a)과 소오스/드레인 전극(106a, 106b) 상 에는 보호막이 도포되어 있어, 어레이 기판 상에 형성된 소자들을 보호한다. 상기 화소 전극(109a, 109b)과 드레인 전극(106b)의 전기적으로 연결시키기 위하여 상기 보호막 상에 콘택홀을 뚫는 작업이 이루어지고, 상기 콘택홀을 따라 상기 드레인 전극(106b)과 화소 전극(109a, 109b)은 전기적으로 연결된다.A protective film is coated on the
도면에 도시된 어레이 기판의 구조는 상기 데이터 버스 라인(103a, 103b) 양측으로 상기 액티브 층(107)이 일정거리 노출된 형태를 하고 있는데, 이는 4마스크 공정에 의한 제조방법에 의하여 소오스/드레인 전극(106a, 106b), 채널층(107)이 동시에 형성되기 때문에 나타나는 구조이다.The structure of the array substrate illustrated in the drawing has a form in which the
그리고, 상기 어레이 기판 상에 배치되어 있는 상기 게이트 버스 라인(101a, 101b)과 게이트 전극(105)은 상기 액티브 층(107)을 사이에 두고 상기 데이터 버스 라인(103a, 103b), 드레인 전극(106b)과 오버 랩되어 있기 때문에 오버랩 영역의 경계부분에서 일정한 단차를 가지고 있다.The
상기와 같이, 오버랩 영역에서의 단차는 상기 데이터 버스 라인(103a, 103b)의 오픈 또는 드레인 전극(106b)의 오픈(OPEN)을 유발하는 원인이 된다. 그래서 이를 방지하기 위하여 상기 게이트 버스 라인(101a, 101b) 상에 상기 데이터 버스 라인(103a, 103b)과 오버 랩되는 경계 영역에서 일정한 홈(110)을 갖는 구조를 갖도록 하였다.As described above, the step in the overlap region causes the open of the
도 2는 종래 기술에 따른 액정표시장치의 박막 트랜지스터 영역을 확대한 도면이다.2 is an enlarged view of a thin film transistor region of a liquid crystal display according to the related art.
도 2에 도시된 바와 같이, 데이터 버스 라인(103a)과 게이트 버스 라인(101a)이 수직으로 교차 배열되는 영역에는 TFT 소자가 배치되어 있는데, 구동 신호를 인가하는 상기 게이트 버스 라인(101a)과 상기 TFT의 게이트 전극(105)은 일체로 형성 배치되어 있다.As shown in FIG. 2, a TFT device is disposed in a region where the
상기 게이트 전극(105) 상부에는 게이트 절연막과 액티브 층(107)이 존재하고, 상기 액티브 층(107) 상에는 소오스/드레인 전극(106a, 106b)이 상기 게이트 전극(105)과 일정 부분 오버랩(overlap)되도록 배치되어 있다.A gate insulating layer and an
특히, 상기 드레인 전극(106b)이 상기 게이트 전극(105) 상에서 오버랩 되어 화소 전극(109a)과 콘택될 때에 상기 드레인 전극(106b) 하부에 위치하는 상기 게이트 전극(101a)에 의하여 일정한 단차가 존재한다.Particularly, when the
마찬가지로, 상기 게이트 버스 라인(101a)과 데이터 버스 라인(103a)이 수직으로 교차되는 영역에서도 게이트 절연막과 액티브 층(107)을 사이에 두고 일정한 단차를 가지고 있다.Similarly, even in a region where the
도면에 도시된 바와 같이, 상기 게이트 버스 라인(101a)과 데이터 버스 라인(103a)이 오버 랩되는 영역에 일정한 홈(110)을 형성한 이유는 상기 데이터 버스 라인(103a)이 오버랩 되는 영역에서 상기 게이트 버스 라인(101a)의 단차를 최소화하여 상기 데이터 버스 라인(103a) 오픈 발생을 방지하기 위함이다.As shown in the figure, the reason why the
즉, 상기 게이트 버스 라인(101a)에 일정한 홈을 형성함으로써 상기 데이터 버스 라인(103a)이 형성된 금속막이 오버랩 되면서 증착될 때, 상기 게이트 버스 라인(101a)에 형성된 홈에서 단차를 줄여 완만하게 증착되도록 한 것이다.That is, when the metal film on which the
그러나, 상기와 같은 구조를 갖는 액정표시장치의 화소 구조에서는 상기 게 이트 버스 라인과 오버랩(overlap)되는 상기 데이터 버스 라인 영역에서 상기 게이트 버스 라인 상에 홈을 형성하였더라도 상기 데이터 버스 라인의 금속이 증착되면서 단차에 의하여 오픈(open)되는 문제가 있다.However, in the pixel structure of the liquid crystal display device having the above structure, even if a groove is formed on the gate bus line in the data bus line region overlapping with the gate bus line, the metal of the data bus line is deposited. There is a problem that is open by the step (open).
특히, 4마스크 공정에 의하여 제조되는 어레이 기판은 5마스크 공정과 달리 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극, 데이터 버스 라인의 폭 보다 하부 액티브 층(Active)이 존재하므로 기판 상의 라인과 상부에 형성되는 라인과의 단차가 훨씬 커서 라인 단선을 유발시키는 문제가 있다.In particular, the array substrate manufactured by the four mask process has a lower active layer (Active) than the width of the source / drain electrodes and data bus lines of the thin film transistor, unlike the five mask process. There is a problem that causes a line break because the step difference is much larger.
도 3a는 상기 도 2의 A-A' 영역을 수직 절단한 단면도로서, 액정표시장치의 어레이 기판 상에 형성되는 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극(106a, 106b) 하부 단면을 도시하였다.FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2 and illustrates lower cross-sections of the source /
상기 투명성 절연 기판(100) 상에 게이트 전극(105)이 형성되어 있고, 상기 게이트 전극(105) 상에는 게이트 절연막(102), 비정질 실리콘 막(107a)과 도핑된 실리콘 막(107b)으로 구성된 액티브 층(107)이 차례대로 적층되어 있고, 상기 도핑된 실리콘 막(107b) 상에는 상기 드레인 전극(106b)이 형성되어 있다.A
상기 드레인 전극(106b)은 하부에 형성되어 있는 상기 게이트 전극(105)에 의하여 일정한 경사 갖으며 형성되어 있으며, 상기와 같은 단차는 상부에 형성되는 드레인 적극(106b)을 단선시키는 문제가 발생한다.The
도 3b는 상기 도 2의 B-B' 영역을 수직 절단한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 게이트 버스 라인(101a)과 데이터 버스 라인(103a)이 수직으로 교차되는 영역을 도시하였다.
FIG. 3B is a cross-sectional view of the B-B ′ region of FIG. 2 vertically cut, and illustrates a region in which the
투명성 절연 기판(100) 상에 게이트 버스 라인(101a)이 형성되어 있고, 상기 게이트 버스 라인(101a) 상에는 게이트 절연막(104), 액티브 층(107)이 차례로 증착되어 있다.A
상기 액티브 층(107)을 따라 데이터 버스 라인(103a)이 형성 배치되어 있는데, 상기 게이트 버스 라인(101a)과 적층된 게이트 절연막(104), 액티브 층(107)에 의하여 일정한 단차를 따라 상기 데이터 버스 라인(103a)이 배치되어 있음을 알 수 있다.A
상기 데이터 버스 라인(103a)도 상기 게이트 버스 라인(101a)을 오버랩 하면서 수직으로 교차 배열될 때, 단면을 보면 상기 게이트 버스 라인(101a)에 의하여 형성된 단차를 따라 상기 데이터 버스 라인(103a)은 일정한 경사도에 의해 라인 불량을 초래한다.When the
즉, 도 3b에서와 같이 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 수직으로 교차 배열되는 영역에서도 상하 층의 라인들의 단차에 의해 라인 단선이 발생한다.That is, as shown in FIG. 3B, even in a region where the gate bus lines and the data bus lines are vertically intersected, line disconnection occurs due to the step difference between the lines of the upper and lower layers.
상기와 같이, 4, 5, 6 마스크 공정에 의하여 제조되는 경우 필연적으로 상하부 단차가 발생하는데, 데이터 버스 라인과 TFT 전극들은 폭이 매우 작아 단차에 의한 단선이 유발되는 문제가 있다.As described above, when manufactured by the 4, 5, 6 mask process inevitably occurs in the upper and lower steps, the data bus line and the TFT electrode is very small width has a problem that the disconnection caused by the step.
본 발명은, 액정표시장치의 화소 구조 중에서 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차되는 영역, 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극과 게이트 전극이 교차하는 영역 사이에 슬릿 패턴을 형성함으로써 단차에 의한 단선 불량을 방지할 수 있는 액정표시장치 및 그 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.According to the present invention, a slit pattern is formed between a region where a gate bus line and a data bus line intersect in a pixel structure of a liquid crystal display device, and a region where a source / drain electrode and a gate electrode of a thin film transistor intersect, thereby preventing disconnection defect due to a step difference. It is an object of the present invention to provide a liquid crystal display device and a method of manufacturing the same that can be prevented.
상기한 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 액정표시장치는, 수직으로 교차 배열되어 구동신호와 데이터 신호를 인가하는 게이트 버스 라인과 데이터 버스라인; 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되는 영역 상에 배치되어 스위칭 역할을 하는 박막 트랜지스터; 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차 배열되어 한정하는 단위 화소 영역 상에 배치되어 있는 화소 전극; 및 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 게이트 전극이 교차되는 상기 게이트 전극과 화소전극 사이 영역과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차되는 영역에 각각 배치되어 있는 슬릿 패턴을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 액정표시장치 제조방법은, 투명성 절연 기판 상에 금속 막을 증착한 다음 포토 공정에 의하여 게이트 버스 라인, 게이트 전극 및 슬릿 패턴을 형성하는 단계; 상기 게이트 버스 라인, 게이트 전극 및 슬릿 패턴이 형성된 기판 상에 게이트 절연막, 비정질 실리콘 막, 도핑된 비정질 실리콘 막, 소오스ㆍ드레인 전극 금속 막을 차례대로 증착한 다음, 식각하여 소오스ㆍ드레인 전극 및 데이터 버스 라인을 형성하는 단계; 상기 소오스ㆍ드레인 전극 및 데이터 버스 라인이 형성된 기판 상에 보호막을 도포한 다음 식각하여 콘택홀을 형성하는 단계; 및 상기 콘택홀이 형성된 기판 상에 투명 금속 막을 증착하고 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 슬릿 패턴은 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 게이트 전극이 교차되는 상기 게이트 전극과 화소전극 사이 영역과, 상기 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차되는 영역에 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 액정 패널의 글라스 기판 상에 게이트 버스 라인과 게이트 전극을 형성할 때, 데이터 버스 라인과 TFT 전극 형성 영역에 슬릿 패턴을 형성함으로써 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인 간의 단차에 의한 단선 불량을 방지할 수 있는 이점이 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display device comprising: a gate bus line and a data bus line vertically arranged to apply a driving signal and a data signal; A thin film transistor disposed on a region where the gate bus line and the data bus line cross each other and serving as a switching function; A pixel electrode disposed on a unit pixel region in which the gate bus lines and the data bus lines are cross-aligned and defined; And a slit pattern disposed in an area between the gate electrode and the pixel electrode where the drain electrode and the gate electrode of the thin film transistor intersect, and an area where the gate bus line and the data bus line cross each other.
In addition, the liquid crystal display device manufacturing method of the present invention comprises the steps of depositing a metal film on a transparent insulating substrate and then forming a gate bus line, a gate electrode and a slit pattern by a photo process; A gate insulating film, an amorphous silicon film, a doped amorphous silicon film, and a source / drain electrode metal film are sequentially deposited on the substrate on which the gate bus line, the gate electrode, and the slit pattern are formed, and then etched to form a source / drain electrode and a data bus line. Forming a; Forming a contact hole by applying a protective film on the substrate on which the source / drain electrode and the data bus line are formed and then etching; And forming a pixel electrode by depositing and etching a transparent metal film on the substrate on which the contact hole is formed, wherein the slit pattern includes a region between the gate electrode and the pixel electrode where the drain electrode and the gate electrode of the thin film transistor intersect with each other; And are formed in regions where the gate bus lines and the data bus lines cross each other.
According to the present invention, when a gate bus line and a gate electrode are formed on a glass substrate of a liquid crystal panel, a disconnection defect due to a step between the gate bus line and the data bus line is formed by forming a slit pattern in the data bus line and the TFT electrode formation region. There is an advantage that can be prevented.
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이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 자세히 설명하 도록 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명에 따른 액정표시장치 화소 구조를 도시한 평면도이다.4 is a plan view illustrating a pixel structure of a liquid crystal display device according to the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 투명성 절연 기판 상에 다수개의 게이트 버스 라인(201a, 201b)과 데이터 버스 라인(203a, 203b)이 수직으로 교차 배열되어 단위 화소 영역을 한정하고 있다.As illustrated in FIG. 4, a plurality of
그리고, 상기 게이트 버스 라인들(201a, 201b)과 데이터 버스 라인들(203a, 203b)이 수직으로 교차 배열되는 영역 상에는 스위칭 소자인 TFT가 형성 배치되어 있는데, 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극(206b)과 게이트 전극(205)이 교차되는 영역의 게이트 전극(205)과 화소전극(209a, 209b) 사이에 슬릿 패턴(220)이 배치되어 있다.In addition, a TFT, which is a switching element, is formed and disposed on a region where the
또한, 상기 데이터 버스 라인(203a, 203b)과 게이트 버스 라인(201a, 201b)이 교차 배열되는 영역의 게이트 버스 라인(201a, 201b)에는 소정의 홈(210)이 형성되어 있다. 상기 데이터 버스 라인(203a, 203b)은 상기 게이트 버스 라인(201a, 201b)에 형성된 홈(210)을 지나 상기 게이트 라인(201a, 201b)와 교차되어 있다.
본 발명에서는 상기 홈(210) 영역에 슬릿 패턴(220)을 배치하였고, 상기 데이터 라인(203a, 203b)은 상기 홈(210)과 슬릿 패턴(220)을 오버랩되도록 배치되어 있다. 상기 단위 화소 영역 상에는 투명성 ITO(Indium-Tin-Oxide : ITO)금속에 의한 화소 전극(209a, 209b)이 배치되어 있는 구조를 하고 있다.In addition, a
In the present invention, the
상기 게이트 버스 라인(201a) 상에는 게이트 절연막과 액티브 층(207)이 형성 배치되어 있고, 상기 액티브 층(207) 상에는 상기 데이터 버스 라인(203a)과 소오스/드레인 전극(206a, 206b)이 배치되어 있다.A gate insulating film and an
상기 액티브 층(207)은 비정질 실리콘 막과, n+ 비정질 실리콘 막으로 구성되어 채널층과 오믹 콘택층을 형성된다.
The
상기 데이터 버스 라인(203a, 203b)과 소오스/드레인 전극(206a, 206b)이 형성되면, 보호막을 도포 하여 어레이 기판 상에 형성된 소자들을 보호한다. 상기 화소 전극(209a, 209b)과 드레인 전극(206b)의 전기적 연결을 위하여 상기 보호막 상에 콘택홀을 뚫는 다음, 상기 드레인 전극(206b)과 화소 전극(209a, 209b)을 전기적으로 연결시켰다.When the
도면에 도시된 어레이 기판의 구조는 상기 데이터 버스 라인(203a, 203b) 양측으로 상기 액티브 층(207)이 일정거리 노출된 형태를 하고 있는데, 이는 4마스크 공정에서 소오스/드레인 전극(206a, 206b), 채널층을 동시에 형성하기 때문에 나타나는 구조이다.The structure of the array substrate shown in the drawing has a form in which the
액정표시장치의 4마스크 공정과 5마스크 공정에서는 모두 게이트 전극(205)과 드레인 전극(206b) 사이에는 게이트 절연막, 액티브 층(207)이 개재되고, 마찬가지로 게이트 버스 라인(201a)과 데이터 버스 라인(203a) 사이에도 게이트 절연막과 액티브 층(207)이 개재되어 교차되는 영역에서는 일정한 단차가 형성된다.In the 4 mask process and the 5 mask process of the liquid crystal display device, a gate insulating film and an
상기 슬릿 패턴(220)은 교차되는 영역을 중심으로 투명성 절연 기판 상에 게이트 전극(205)과 게이트 버스 라인(201a, 201b)을 형성할 때, 동시에 패턴 하여 형성한다. 상기 슬릿 패턴(220)은 도면에 도시된 바와 같이, 게이트 전극(205)과 화소 전극(209a, 209b) 사이에 배치되고, 상기 드레인 전극(206b)가 슬릿 패턴(220)과 교차된다. 또한, 상기 데이터 버스 라인(203a, 203b)과 교차되는 영역의 게이트 버스 라인(201a, 201b)에 형성된 홈(210) 영역에 슬릿 패턴(220)을 배치하여 데이터 버스 라인(203a, 203b)이 홈(210) 영역에 형성된 슬릿 패턴(220)과 교차되도록 하였다.The
상기 슬릿 패턴(220)은 게이트 버스 라인(201a)과 게이트 전극(205)에 의해 발생되는 단차 기울기를 완만하게 하여, 상기 데이터 버스 라인(203a, 203b) 및 드레인 전극(206b)의 단선을 방지한다.The
박막 트랜지스터의 드레인 전극(206b)과 화소 전극(209)을 콘택시킬 때, 상기 드레인 전극(206b)은 하부의 게이트 전극(205)의 단차에 의하여 단선되는 문제가 있는데, 상기 슬릿 패턴(220)은 상기 드레인 전극(206b)이 형성될 때, 완만한 경사를 갖도록 하여 상기 드레인 전극(206b)이 단선되는 것을 방지한다.When the
또한, 상기 도 4에서는 슬릿 패턴(220)의 수를 교차 영역에 하나씩만 배치하였지만, 경우에 따라서는 일정한 간격을 두고 2개 이상의 슬릿 패턴을 배치할 수 있다. 즉, 게이트 버스 라인(201a, 201b)에 형성된 홈(210) 영역에 교차되는 데이터 버스 라인(203a, 203b)을 따라 다수개의 슬릿 패턴(220)을 형성하거나, 게이트 전극(205)과 화소 전극(209a, 209b) 사이에 드레인 전극(206b)과 오버랩되도록 다수개의 슬릿 패턴(220)들을 형성할 수 있다.In addition, in FIG. 4, only one number of the
상기 슬릿 패턴(220)을 다수개 형성 배치함으로써, 상기 게이트 버스 라인(201a, 201b) 또는 게이트 전극(205)의 교차 영역에서 급격하게 기울어지는 각도를 완만하게 유지할 수 있어, 라인 단선을 방지할 수 있다.By forming and arranging a plurality of the
하지만, 상기 슬릿 패턴(220)을 하나만 형성 배치할 경우에는 슬릿 패턴(220)의 폭을 조절함으로써, 교차 영역에서의 기울기를 완만하게 유지할 수 있다.However, when only one
도 5는 상기 도 4에서 박막 트랜지스터 영역을 확대한 도면이다.FIG. 5 is an enlarged view of the thin film transistor region of FIG. 4.
도 5에 도시된 바와 같이, 게이트 버스 라인(201a)과 데이터 버스 라인(203a)이 교차 배열되는 영역에 슬릿 패턴(220)이 상기 데이터 버스 라인(203a)의 하부로 수직하게 교차되어 있는 구조를 하고 있다.As shown in FIG. 5, the
상기 슬릿 패턴(220)은 종래 화소 구조에서 단차를 줄이기 위하여 게이트 버스 라인(201a)의 홈(210)을 형성한 영역의 내부에 배치하였지만, 상기 데이터 버스 라인(203a)과 교차되는 라인을 따라 홈(210)이 형성된 영역 외부에 배치할 수 있다.The
마찬가지 방식으로 상기 게이트 전극(205)과 화소 전극(209) 사이에 드레인 전극이 교차되는 영역에도, 상기 드레인 전극(206b)과 수직으로 교차되도록 슬릿 패턴(220)이 배치되어 있다.In the same manner, the
상기의 슬릿 패턴(220)은 상기 게이트 버스 라인(201a)과 게이트 전극(205)을 기판 상에 형성할 때, 동시에 패턴 하여 형성한다.The
그리고 도면에서는 화소 영역을 중심으로 신호 라인들이 교차 배열되는 영역을 중심으로 도시하였지만, 액정 패널 상에 형성되는 라인들 중 오버랩 되면서 교차 배열되는 곳에서는 슬릿 패턴을 형성 배치하여 단선을 방지할 수 있다.In the drawing, the signal lines are centered around the pixel area, but in the overlapping and overlapping lines among the lines formed on the liquid crystal panel, a slit pattern may be formed and disposed to prevent disconnection.
도 6a는 상기 도 5의 C-C' 영역을 수직 절단한 단면도로서, 도시된 바와 같이, 투명성 절연 기판(200) 상에 게이트 전극(205)을 형성할 때, 박막 트랜지스터의 드레인 전극(206b)과 교차될 영역 상에 슬릿 패턴(220)을 형성하였다.FIG. 6A is a cross-sectional view of the CC ′ region of FIG. 5 vertically cut and crosses the
상기 게이트 전극(205)과 슬릿 패턴(220)이 형성된 기판(200) 상에 게이트 절연막(202), 비정질 실리콘 막(207a), 도핑된 실리콘 막(207b)이 차례대로 적층되어 있고, 상기 도핑된 실리콘 막(207b) 상에는 소오스/드레인 전극(206a, 206b)이 형성되어 있는 구조를 하고 있다.A
본 도면은 4마스크 공정을 중심으로 형성되어 있기 때문에 상기 드레인 전극(206b) 가장자리 영역 하부에도 액티브 층(207)이 존재하게 되지만, 5마스크 공정에서는 이 영역에서의 액티브 층(207)은 제거된다.Since the
상기 드레인 전극(206b)은 하부에 형성되어 있는 게이트 전극(205)의 단차에 의하여 일정한 경사를 갖지만, 상기 게이트 전극(205)과 일정거리 이격되어 배치된 슬릿 패턴(220)에 의하여 경사 층이 완만해짐을 볼 수 있다.The
이와 같이, 상기 슬릿 패턴(220)에 의하여 상기 게이트 전극(205)과 교차되는 드레인 전극(206b)이 완만한 경사를 가지면서 형성되므로 단선을 방지할 수 있게 된다.As such, since the
마찬가지로 도 6b는 상기 도 5의 D-D' 영역을 수직 절단한 단면도로서, 게이트 버스 라인(201a)과 데이터 버스 라인(203a)이 수직으로 교차 배열되는 영역에 상기 게이트 버스 라인(201a)과 일정거리 이격된 영역에 슬릿 패턴(220)을 형성하였다.Similarly, FIG. 6B is a cross-sectional view of the DD ′ region of FIG. 5 vertically separated from the
상기 슬릿 패턴(220)이 형성되어 있는 기판(200) 상에 게이트 절연막(202)을 형성하고, 상기 게이트 절연막(202) 상에 액티브 층(207: 207a, 207b)을 차례대로 형성하였다. 상기 게이트 버스 라인(201a)과 교차 배열되도록 상기 데이터 버스 라인(203a)을 형성 배치할 때, 상기 게이트 버스 라인(201a)의 단차에 의하여 일정한 경사를 갖지만, 상기 슬릿 패턴(220)에 의하여 교차 영역에서의 경사도가 현저히 줄어들게 된다.A
즉, 상기 슬릿 패턴(220)이 완충 역할을 하기 때문에 상기 데이터 버스 라인(203a)은 완만한 경사를 따라 증착되어 라인 단선을 방지할 수 있게된다.That is, since the
본 발명에서는 액정표시장치의 어레이 기판이 여러번의 마스크 공정에 따라 적층 형태로 신호 라인들을 오버랩 되도록 형성하므로, 오버랩 되는 영역에 슬릿 패턴을 형성 배치함으로써 단차를 줄여 라인 단선을 방지할 수 있다.In the present invention, since the array substrate of the liquid crystal display device overlaps the signal lines in a stacked form according to several mask processes, line breaks can be prevented by reducing the step by forming a slit pattern in the overlapping region.
이상에서 자세히 설명된 바와 같이, 본 발명은 액정표시장치의 어레이 기판 상에 레이어 되는 라인들 중에서 게이트 버스 라인과 데이터 버스 라인이 교차되는 영역 상에 슬릿 패턴을 형성함으로써, 라인 단선을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention forms a slit pattern on an area where a gate bus line and a data bus line intersect among the lines layered on the array substrate of the liquid crystal display device, thereby preventing line disconnection. It works.
본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made by those skilled in the art without departing from the gist of the present invention as claimed in the following claims.
Claims (8)
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KR1020030042408A KR100963415B1 (en) | 2003-06-27 | 2003-06-27 | Liquid crystal display device and method for manufacturing using the same |
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JPH06347827A (en) * | 1993-06-07 | 1994-12-22 | Hitachi Ltd | Liquid crystal display device and its production |
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- 2003-06-27 KR KR1020030042408A patent/KR100963415B1/en active IP Right Grant
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